Programación en Arduino

Sistemas Electrónicos Programables
Facultad de Ingeniería, Universidad de Deusto
Programación en Arduino

Introducción
 En Arduino, el sketch principal del programa está
pensado para utilizar programación estructurada pero,
 existen 3 formas diferentes de acceder a los recursos del
microcontrolador
Recurso Ejemplos Tipo de Programación
Sistemas de
E/S básicos
· Entradas/salidas digitales
· Entradas Analógicas
· Salidas PWM…
Programación
estructurada
Recursos
generales
· Servomotores
· Sensores avanzados
· Comunicación I2C…
Programación
Orientada a Objetos
Recursos
exclusivos
· Puerto serie
· Comunicación SPI…
Programación
Orientada a Objetos
con métodos estáticos

Programación Estructura
 Se basa, únicamente, en estructura de control
(condicionales e iterativas) y funciones.
int led = 13;
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(led, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(led, LOW);
delay(1000);
}
Las funciones más básicas de entrada y salida, tanto digitales
como analógicas, utilizan este tipo de programación.

Programación Orientada a Objetos
 Se usan, adicionalmente, una serie de técnicas como por
ejemplo la herencia, la abstracción, la sobrecarga o el
encapsulamiento.
Es un paradigma de programación en el que se
crean objetos software, con un estado (atributos)
y un comportamiento (métodos), que representen
a las entidades del mundo real.
LED
int _pin;
static int _numberOfLeds;
LED();
void begin(byte pin);
void setOn();
void setOff();
static int getNumberOfLeds();

(continuación…)
 El concepto básico se centra en las clases y los
objetos:
 Clase: conjunto de objetos con propiedades y
comportamiento similar.
 Objeto: instancia de una clase capaz de procesar datos y
recibir/enviar mensajes.
Clase ~ encapsulación
Objeto = new Clase()
Objeto ~ referencia

(continuación…)
 Abstracción: cada objeto de un sistema es un
‘agente’ que trabaja, informa o cambia de estado sin
revelar cómo implementa esas acciones.
 Encapsulamiento: no es posible cambiar el estado
de un objeto desde fuera del mismo.
 Herencia (simple o múltiple): las clases no tienen
porque estar aisladas; se relacionan entre sí
formando una jerarquía.
 Polimorfismo: objetos del mismo tipo pueden tener
compartimientos diferentes.
 Polimorfismo por sobrecarga: dos métodos pueden tener
el mismo nombre y distintos parámetros.

Atributos, Métodos y Propiedades
 Los atributos representan el estado de un objeto.
 No deben ser accesible fuera de la clase.
 Los métodos son las acciones que definen el
comportamiento de un objeto.
byte _pin
void begin(byte pin)
void setOn()
void setOff()
Las propiedades son unos métodos especiales que
permiten el acceso controlado a los atributos de un objeto

Constructor
 Un constructor tiene el mismo nombre que la clase; y no
tiene tipo de retorno.
 Dentro de este constructor, se suelen realizar las tareas de
inicialización de un objeto
Un Constructor es un método especial usado
para la creación de instancias de una clase
En Arduino, la tarea de inicialización se suele realizar en
el método begin en lugar de en el constructor
LED(byte pin){
this->_pin=pin
pinMode(this->_pin, OUTPUT);
}

Modificadores public vs. private
 Se utiliza cuando se definen métodos internos que
no deben ser accesibles desde el exterior
 Principalmente, cálculos complejos o acciones repetitivas
Para controlar el acceso exterior a los atributos y
métodos de un objeto se utilizan las palabras
clave public y private, dando acceso o no,
respectivamente
private:
byte _pin;
public:
LED();
void begin(byte pin);
void setOn();
void setOff();

Modificador static
 Se utiliza, en muchas ocasiones, para obtener
información de la colección de objetos de una clase.
 Para llamar a estos métodos, se usa el nombre de la
clase en lugar de los objetos:
Pueden existir comportamientos genéricos a
nivel de clase en lugar de a nivel de objeto; por
medio del modificador static se puede definir un
atributo o método estático
static int getNumberOfLeds();
LED.getNumberOfLeds();

Programación OO en Arduino
 En Arduino, se incluyen muchas características de la
programación orientada a objetos; pero no todas.
class LED {
public:
LED(){
}
void begin(byte pin){
this->_pin = pin;
pinMode(this->_pin, OUPUT);
digitalWrite(this->_pin, LOW);
this->_numberOfLeds++;
}
void setOn(){
digitalWrite(this->_pin, HIGH);
}
void setOff(){
digitalWrite(this->_pin, LOW);
}
static int getNumberOfLeds(){
return _numberOfLeds;
}
private:
byte _pin;
}

Programación OO en Arduino (continuación…)
 La mayoría de los sensores y actuadores de Arduino
tiene implementada una librería basada el clases y
objetos para su gestión.
 Los recursos exclusivos o únicos se implementan
generalmente por medio de ‘clases estáticas’.
Serial.begin(9600);
Serial.println(“Hello World”);
...
Internamente, se implementa una clase normal y se aplica el
patrón de diseño Singleton (programación avanzada)
SERVO servo1;
servo1.begin(9);
servo1.write(180);

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© 2014, Jonathan Ruiz de Garibay
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